張永強

【摘 要】光纖通信網(wǎng)絡已經(jīng)成為目前不可替代的技術了，并且也得到了廣泛的應用，同時光纜線路的通信質量也越來越重要，本文就幾種光纜線路的監(jiān)測技術逐一做了分析。

【關鍵詞】光纜線路 監(jiān)測系統(tǒng)

【中圖分類號】TN818 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）03-0175-02

光纖通信網(wǎng)絡具有無可比擬的優(yōu)越性。但是，相對于日益提高的數(shù)字傳輸設備的可靠性來說，光纖、光纜線路本身造成的重大故障的比例則越來越高，光纖線路本身的故障率高，故障排除時間長，影響面大，因此已逐漸成為通信網(wǎng)中最為薄弱的環(huán)節(jié)。由于光纖線路的中繼距離長，日常人工維護周期長，一旦發(fā)生故障或全阻，故障排除時間長，由此所造成的電信業(yè)務量損失很大，即使是網(wǎng)絡已精心設計了線路的冗余配置，電信部門仍希望維護人員能夠立即發(fā)現(xiàn)問題，最好能趕在事件發(fā)生還沒有嚴重影響到網(wǎng)絡性能、客戶利益前，維護部門能夠盡快檢測修復為好，把損失降到最低程度。

為了保證光通信系統(tǒng)的性能，在出現(xiàn)指標惡化時及時發(fā)現(xiàn)故障原因并進行處理，發(fā)展了多種光纜線路的監(jiān)測技術。本文就總結光通信中光纜線路的一些性能監(jiān)測案例，如充氣型光纜氣壓監(jiān)測法、充油型光纜濕度和絕緣自動監(jiān)測系統(tǒng)、光纜護套對地絕緣電阻自動監(jiān)測系統(tǒng)。

光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)是利用計算機和通信技術以及光纖特性測量技術，對光纖傳輸網(wǎng)進行遠程分布式的實時監(jiān)測，并將光纜線路的狀況信息集中收集、處理和存儲的一種自動化監(jiān)測系統(tǒng)。

光纜自動監(jiān)測系統(tǒng)利用計算機軟件的智能和數(shù)據(jù)庫保存的歷史信息，對實時、定時或發(fā)生故障告警時遠端測量模塊采集來的光纜線路數(shù)據(jù)信息進行診斷、檢索、比較、分析和記錄，做到對光纜進行實時、全面、綜合地監(jiān)測。通過掌握、跟蹤傳輸系統(tǒng)的變化以及光纖的劣化情況，就能及時發(fā)現(xiàn)光纜的故障征兆，在發(fā)生光纜線路事故之前預先做好維護工作，提高光纖通信網(wǎng)的傳輸質量和可用性。并且在發(fā)生線路故障時，可以及時、準確地判斷出故障點的位置，大大縮短歷時，減少由此造成的電信業(yè)務損失。光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)有兩種類型：

1早期對光纜線路的金屬鋼帶或者鋁帶的破損情況進行監(jiān)測；

2目前對光纜線路的纖芯進行檢測。

早期的光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)，主要是對光纜周圍環(huán)境進行監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)線路障礙隱患，進行處理，不致于影響正常的通信。主要包括將在本節(jié)介紹的下面一些具體應用方案。目前，光纜線路自動監(jiān)測系統(tǒng)主要是采用先進的告警、測試、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡控制、業(yè)務流程控制和地理信息系統(tǒng)等技術，將光纖測試、網(wǎng)管告警與維護體制全面地結合起來，通過對光纜的實時自動監(jiān)視、告警信息的自動分析，自動啟動相應的測試，對光纖、光纜故障進行自動定位、自動派修，從而壓縮障礙歷時，把用戶的損失降到最低。

一、充氣型光纜氣壓監(jiān)測法

光纜氣壓監(jiān)測系統(tǒng)實際是電纜氣壓監(jiān)測系統(tǒng)的應用擴展。我國最早使用的光纜多為充氣型的，內(nèi)部可充有一定氣壓的干燥氣體，在光纜沿途放置氣壓傳感器以監(jiān)測漏氣情況，一旦外皮破損或者光纜斷裂，則氣壓監(jiān)測系統(tǒng)即可根據(jù)監(jiān)測氣壓的變化及時發(fā)現(xiàn)。氣壓監(jiān)測法要求采用干式光纜，光纜要具有足夠的導氣率，光纜接頭盒與成端部分應當有較好的密封性。這種方法是一種主動的維護方法，可以確保光纜及其接頭盒不進水，使光纖處于干燥環(huán)境中，且可以及時發(fā)現(xiàn)光纜外皮的損傷或光纜斷裂并確定其位置，具有一定的實時性。另外，該方法可以納入現(xiàn)有電纜氣壓監(jiān)測系統(tǒng)，可以降低成本。這種方法的弱點是只對外皮監(jiān)測，不能確切了解光纖本身的運行狀況，因此不能完全信賴這個系統(tǒng)，仍然需要維持相當數(shù)量的維護人員和OTDR設備才能進行正常的維護工作。此外，這種方法只能對出局主干光纜進行監(jiān)測，對用戶分支光纜不能監(jiān)測。

系統(tǒng)的主要構成包括線路設備和監(jiān)測中心兩部分，如圖1所示

線路設備是由沿光纜線路安裝的氣壓傳感器和安裝在局內(nèi)的采集器組成。傳感器一般是由光纜中的銅線對或者LAP護層、加強芯連接到采集器的，可把光纜中的氣壓值轉變?yōu)殡娦盘枺瑐魉偷奖O(jiān)測中心，采集器則向傳感器提供工作電壓，每個采集器有16個通道（可擴展到32個），每個通道可帶127只傳感器，同時每個采集器還分配一個電話號碼，使監(jiān)測中心能通過電話網(wǎng)對采集器進行控制。監(jiān)測中心設立了計算機單元，用以監(jiān)視、顯示和打印光纜中的氣壓值，即根據(jù)各傳感器提供的氣壓值，自動給出氣壓分布的曲線，當氣壓低于設定的門限值時，可自動告警。

二、充油型光纜濕度和絕緣自動監(jiān)測系統(tǒng)

室外地下光纜由于各種原因受到損傷，使接頭滲水或者濕度過大，導致光纜電絕緣指標下降，使通信受到影響，甚至會降低光纜的使用壽命，因此需要及時地發(fā)現(xiàn)、修補光纜的損傷。這種方案比較適用于充油型光纜。在充油型光纜的接頭處裝上濕度傳感器（MS），在光纜線路的某一終端安裝終端傳感器（TS），用以進行濕度和電絕緣的自動監(jiān)測。其原理與充氣型光纜對氣壓的監(jiān)測類似。

如圖2所示，系統(tǒng)的采集器可向傳感器提供工作電壓，傳感器位于接頭盒內(nèi)，接在光纜的監(jiān)測銅線對上（無銅線對就跨接在加強芯和金屬外護層上）。終端傳感器可終接整個監(jiān)測回路并提供精確的環(huán)路電阻，使監(jiān)測環(huán)路保持連續(xù)和完整。系統(tǒng)的運行主要是利用金屬的外護層，形成一個導體監(jiān)測回路。當光纜的塑料外皮破裂，絕緣受到破壞時，金屬外護層則在外皮破裂處對地形成故障環(huán)路，產(chǎn)生故障環(huán)路電流，監(jiān)測系統(tǒng)可以根據(jù)環(huán)路電流的變化而觸發(fā)告警器件，產(chǎn)生告警。

由于監(jiān)測系統(tǒng)是用光纜金屬外護層作監(jiān)測線，光纜的任何損壞都能被監(jiān)測得到，因而監(jiān)測系統(tǒng)會期光纜剛剛損壞還未涉及光纖及引起通信中斷的時候發(fā)出告警，同時也會自動向光纜受損的部位提供陰極保護電流，防止在修復前受到化學腐蝕。對于這種系統(tǒng)，通過對告警傳感器進行地址編碼，還可以進行故障定位，方便對故障的修復。

三、光纜護套對地絕緣電阻自動監(jiān)測系統(tǒng)

這種系統(tǒng)通過遠程測量直埋光纜金屬外護層對大地構成回路的完整性來實現(xiàn)對光纜監(jiān)測的目的。它利用遠程供電系統(tǒng)對安裝于直埋光纜接頭盒內(nèi)的設備進行充電，并進行數(shù)據(jù)的收集和分析，產(chǎn)生告警信號。

系統(tǒng)由前站、監(jiān)測站和監(jiān)測中心組成。前站是主要組成部分，安裝于光纜接頭盒處，通過測量本接頭盒與下一個接頭盒之間的金屬護套對大地的絕緣電阻來監(jiān)測地下光纜狀況，還可以測量接頭盒內(nèi)濕度，并傳送數(shù)據(jù)到監(jiān)測站。

監(jiān)測站為前站提供工作電壓，發(fā)送測試信號，收集測量結果，進行數(shù)據(jù)處理，將處理結果傳送至監(jiān)測中心。當測試數(shù)據(jù)超過設定門限值時，發(fā)出告警信號。